JP2815069B2 - Process for producing polyethylene terephthalate-based polymers from lower dialkyl esters of dicarboxylic acids and glycols - Google Patents
Process for producing polyethylene terephthalate-based polymers from lower dialkyl esters of dicarboxylic acids and glycolsInfo
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Description
【0001】発明の背景 発明の分野 本発明は、特定の触媒系を用い、少量のジカルボン酸
(DA)を加えて、ジカルボン酸の低級ジアルキルエス
テル(LDE)及びグリコール(GLY)から、ポリエ
チレンテレフタレート(PET)をベースとするポリマ
ーを製造する方法に関するものである。本発明方法は、
エステル交換時間のみならず、重合時間をも向上せしめ
る。特に、触媒系は、マンガン(Mn)、リチウム(L
i)、コバルト(Co)(場合によって用いる)、及びア
ンチモン(Sb)を含む。更に詳しくは、マンガン及び
リチウムをエステル交換反応のための触媒として用いる
と共に、コバルト及びアンチモンを重縮合段階のための
触媒として用いる。触媒系に加えて、減圧降圧(vacuum-
let-down)工程の最終段階中又は減圧降圧工程の後に、
用いるLDEの量を基準として約6.0重量%未満のジ
カルボン酸を加えると、重合時間が更に減少され、LD
E/グリコールのより低いモル比を用いることができる
ようになる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing polyethylene terephthalate (LDE) and glycol (GLY) from lower dialkyl esters of dicarboxylic acids (GDE) using a specific catalyst system and adding a small amount of dicarboxylic acid (DA). PET) -based polymers. The method of the present invention comprises:
It improves not only the transesterification time but also the polymerization time. In particular, the catalyst system is composed of manganese (Mn), lithium (L
i), cobalt (Co) (optional), and antimony (Sb). More specifically, manganese and lithium are used as catalysts for the transesterification reaction, and cobalt and antimony are used as catalysts for the polycondensation step. In addition to the catalyst system, reduced pressure (vacuum-
during the final stage of the let-down) process or after
The addition of less than about 6.0% by weight of dicarboxylic acid, based on the amount of LDE used, further reduces the polymerization time,
Lower molar ratios of E / glycol can be used.
【0002】関連出願 本発明は、触媒系に関する米国特許出願(出願番号07
/425,540号:出願日1989年10月23日)
の部分継続(CIP)出願である。RELATED APPLICATIONS The present invention relates to a US patent application (application no.
/ 425,540: Filing date: October 23, 1989)
Is a partial continuation (CIP) application.
【0003】従来技術 従来法においては、典型的には、ジメチルテレフタレー
ト(DMT)とエチレングリコール(EG)とを、触媒
(マンガン)の存在下、大気圧下、約180〜230℃
の温度で反応させる。好適な触媒の存在下において、こ
れらの成分はエステル交換を受け、ビス(2−ヒドロキ
シエチル)テレフタレート又は「モノマー」及びメタノ
ールを生成する。DMT1モルとエチレングリコール2
〜2.4モルとを用いて通常行われている反応は可逆性
であり、生成するメタノールを除去することによって終
了に導かれる。エステル交換の間は、モノマーが実質的
に主生成物(メタノールは考慮せず)であり、それと共
に少量の低分子量ポリマーと未反応の成分が得られる。[0003] In the conventional method, typically, dimethyl terephthalate (DMT) and ethylene glycol (EG) are heated at about 180 to 230 ° C under atmospheric pressure in the presence of a catalyst (manganese).
Reaction at a temperature of In the presence of a suitable catalyst, these components undergo transesterification to produce bis (2-hydroxyethyl) terephthalate or "monomer" and methanol. 1 mol of DMT and ethylene glycol 2
The reaction normally carried out with 22.4 mol is reversible and is brought to an end by removing the methanol formed. During the transesterification, the monomer is essentially the main product (without taking into account methanol), along with a small amount of low molecular weight polymer and unreacted components.
【0004】次に、モノマーを重縮合反応によって重合
する。かかる反応においては、温度は約280〜310
℃に上昇させ、圧力は1mmHg未満に減少させ、好適な重
合触媒(アンチモン)の存在下で行う。この反応から、
ポリエチレンテレフタレート(PET)及びエチレング
リコールが得られる。かかる反応は可逆性であるので、
グリコールを発生と同時に除去することによって、反応
をポリエステルの形成の方向に向ける。この公知方法
は、Adamsに与えられた米国特許第4,501,878
号に記載されている。Next, the monomer is polymerized by a polycondensation reaction. In such reactions, the temperature is about 280-310
C. and the pressure is reduced to less than 1 mm Hg and carried out in the presence of a suitable polymerization catalyst (antimony). From this reaction,
Polyethylene terephthalate (PET) and ethylene glycol are obtained. Since such reactions are reversible,
Removal of the glycol as it is generated directs the reaction towards the formation of the polyester. This known method is described in US Pat. No. 4,501,878 to Adams.
No.
【0005】マンガンはエステル交換反応のための好ま
しい触媒であるが、用いるマンガンの量を厳密に制御し
なければならない。エステル交換反応中におけるマンガ
ンの存在量があまり少ないと反応時間が極めて長くな
り、一方マンガンがあまり多く存在すると、重縮合反応
中に望ましくない副生成物が生成し、また、ポリマーの
許容しえない分会が起こり色が劣化する(その結果、ポ
リマーの品質が低下する)。多くのファクターがマンガ
ンの反応性に影響を与えるので、最も望ましいマンガン
の使用量は通常トライアンドエラーによって決定しなけ
ればならない。例えば、反応温度、反応圧、反応中の混
合度合、原材料の純度、他の添加剤の有無等が全てマン
ガンの有効性に影響を与える。[0005] Although manganese is the preferred catalyst for the transesterification reaction, the amount of manganese used must be tightly controlled. If the amount of manganese present in the transesterification reaction is too low, the reaction time will be extremely long, whereas if the amount of manganese is too high, undesirable by-products will be formed during the polycondensation reaction and the polymer will not be tolerated. Separation occurs and the color deteriorates (resulting in poor polymer quality). Since many factors affect the reactivity of manganese, the most desirable manganese usage must usually be determined by trial and error. For example, the reaction temperature, the reaction pressure, the degree of mixing during the reaction, the purity of the raw materials, the presence or absence of other additives, etc. all affect the effectiveness of manganese.
【0006】従来の方法においては、マンガンを用いて
好適なエステル交換反応時間を得ていたが、マンガン
は、エステル交換後又は重縮合中に、多価リン化合物に
よって封鎖(sequester)して、変色及び望ましくない副
生成物の減少を補助しなければならない。概して、従来
の方法は、ポリマーの期待収量を基準として約50ppm
〜150ppmのマンガンをエステル交換触媒として用い
る。約150ppm以上のマンガンを用いると、リンを過
剰に用いてマンガンを封鎖してもポリマーの劣化が起こ
る。この現象が起こるのは、リンが、変色を防止するの
に必要な程度にはマンガンとコンプレックスを形成しえ
ないためであると考えられている。In the conventional method, a suitable transesterification reaction time is obtained by using manganese. However, manganese is sequestered by a polyvalent phosphorus compound after transesterification or during polycondensation, and discoloration occurs. And help reduce undesirable by-products. In general, the conventional method uses about 50 ppm based on the expected polymer yield.
150150 ppm manganese is used as transesterification catalyst. When about 150 ppm or more of manganese is used, even if phosphorus is excessively used and manganese is blocked, polymer deterioration occurs. It is believed that this phenomenon occurs because phosphorus cannot form a complex with manganese to the extent necessary to prevent discoloration.
【0007】Hrachらに与えられた米国特許第3,70
9,859号においては、ポリエステルを製造するため
の多成分触媒系が開示されている。多くの触媒の中で、
リチウム、コバルト、マンガン及びアンチモンが示され
ている。これらの触媒が該特許公報の背景技術の説明の
部分に示されているが、特許請求されているのは、アン
チモン、鉛及びカルシウム、並びにこれに加えてストロ
ンチウム又はバリウムを含む触媒系についてである。Hr
achらは、また、変色ポリエステルの生成を避けるため
に安定剤として5価のリン化合物を用いる必要があるこ
とを教示している。[0007] US Patent No. 3,70, issued to Hrach et al.
No. 9,859 discloses a multi-component catalyst system for producing polyesters. Among many catalysts,
Lithium, cobalt, manganese and antimony are indicated. While these catalysts are shown in the background section of the patent publication, the claimed invention is directed to a catalyst system comprising antimony, lead and calcium, and additionally strontium or barium. . Hr
also teach that pentavalent phosphorus compounds need to be used as stabilizers to avoid the formation of discolored polyesters.
【0008】Cohnに与えられた米国特許第3,657,
180においては、リチウム又は2価の金属化合物を触
媒として用いるポリエステルの製造方法が開示されてい
る。該公報においては、マンガンは用いることのできる
2価の金属の一つであると主張されている。Cohnの発明
において記載されている方法に対しては、種々の原料物
質の混合及び化合物の添加の順序が重要であると記載さ
れている。この方法は、DMTとエチレングリコールと
を、リチウム塩の存在下、エステル交換条件下で反応さ
せた後、マンガンを加えることによって行う。この方法
は、また、マンガンを触媒として用い、リチウムをエス
テル交換反応後に添加することも含んでいる。いずれの
場合においても、第2の金属は常にエステル交換の後に
加えられ、したがって触媒として用いられてはいない。
更に、第2の金属は常に触媒の量よりも多く加えられて
いる。第2の金属は、グリコールのスラリー及び少量の
テレフタル酸と共に、減圧降圧の前に加えてポリエステ
ルフィルムに滑性を与え、その添加量は触媒の量よりも
大きな幾つかのファクターである。[0008] US Patent 3,657, to Cohn,
No. 180 discloses a method for producing a polyester using lithium or a divalent metal compound as a catalyst. The publication claims that manganese is one of the divalent metals that can be used. For the process described in the Cohn invention, the order of mixing the various raw materials and adding the compounds is stated to be important. This method is carried out by reacting DMT with ethylene glycol under transesterification conditions in the presence of a lithium salt, and then adding manganese. The method also includes using manganese as a catalyst and adding lithium after the transesterification reaction. In each case, the second metal is always added after transesterification and is therefore not used as a catalyst.
In addition, the second metal is always added in excess of the amount of catalyst. The second metal, together with the slurry of glycol and a small amount of terephthalic acid, imparts lubricity to the polyester film in addition to the reduced pressure, a number of factors being greater than the amount of catalyst.
【0009】Barkeyらに与えられた英国特許第1,41
7,738号においては、ポリエステルを製造する方法
が開示されており、好適なエステル交換触媒としては、
とりわけ、亜鉛、マンガン、コバルト及びリチウムが挙
げられている。好ましい重縮合触媒としては、アンチモ
ン化合物が挙げられている。しかしながら、この文献に
おいては、他の触媒化合物が特許請求されており、上記
の触媒は背景技術の情報として示されているに過ぎな
い。UK Patent No. 1,41 to Barkey et al.
No. 7,738 discloses a method for producing a polyester, and suitable transesterification catalysts include:
Inter alia, zinc, manganese, cobalt and lithium are mentioned. Preferred polycondensation catalysts include antimony compounds. However, other catalyst compounds are claimed in this document, and the above catalysts are only given as background information.
【0010】Eastman Kodak Companyに譲渡された種々
の特許(英国特許第1,417,738号及び1,52
2,656号、米国特許第3,907,754号、3,
962,189号及び4,010,145号)において
は、マンガン、コバルト及びアンチモン触媒系をはじめ
とする広範囲の触媒系が開示されており、これらの系の
それぞれにおいて、リンが封鎖剤として用いられてい
る。これらの触媒はそれぞれエステル交換の開始時に加
えられている。これらの触媒系は、エステル交換時間を
実質的に向上させる(減少させる)ので、通常、原料物
質をポリマーに加工するのに必要な全工程時間を減少さ
せるが、重縮合時間は実質的に改良されない。Various patents assigned to Eastman Kodak Company (GB 1,417,738 and 1,52)
No. 2,656, U.S. Pat. No. 3,907,754;
962,189 and 4,010,145) disclose a wide range of catalyst systems, including manganese, cobalt and antimony catalyst systems, in each of which phosphorus is used as a blocking agent. ing. Each of these catalysts is added at the beginning of the transesterification. These catalyst systems substantially increase (decrease) the transesterification time and thus generally reduce the overall process time required to process the feedstock into a polymer, but substantially improve the polycondensation time. Not done.
【0011】Busotに与えられた米国特許第3,48
7,049号においては、マンガン、ナトリウム及びア
ンチモンの触媒系が開示されている。更に、重合速度等
を改良するために、グリコールスラリー中に混合された
少量のテレフタル酸を、減圧降圧中に(30mmHgにおい
て)反応容器に加える。[0011] US Patent 3,48 to Busot
No. 7,049 discloses a manganese, sodium and antimony catalyst system. In addition, a small amount of terephthalic acid mixed in the glycol slurry is added to the reaction vessel (at 30 mmHg) during vacuum depressurization to improve the polymerization rate and the like.
【0012】エステル交換時間を減少させるが重縮合時
間を減少させない改良は、例えば、特に、エステル交換
反応と重縮合反応に対して異なる反応容器を用いる場合
には特に有利ではない。異なる反応容器を用いる場合に
は、全工程の速さは工程中の最も遅い段階の速度による
ので、エステル交換時間のみを減少させることは必ずし
も全工程時間を減少させることにはならない。したがっ
て、二つの段階の一つの時間を減少させても、全工程を
改良することはできない。かかる場合においては、更な
る反応容器を最も遅い段階用に入手して全工程時間を改
良することができるが、これはコストのかかる解決方法
である。Improvements that reduce the transesterification time but not the polycondensation time are not particularly advantageous, for example, especially when different reaction vessels are used for the transesterification reaction and the polycondensation reaction. If different reaction vessels are used, reducing the transesterification time alone does not necessarily reduce the overall process time, as the speed of the entire process depends on the speed of the slowest step in the process. Therefore, reducing the time of one of the two stages does not improve the overall process. In such a case, additional reaction vessels can be obtained for the latest stage to improve overall process time, but this is a costly solution.
【0013】エステル交換速度及び重縮合速度を向上さ
せるのに加えて、用いるGLY/DMTのモル比を低く
する、即ち従来公知であるように2/1未満にすること
が望ましい。化学的にはGLY及びDMTはPET中に
モル比1:1で存在するが、通常の方法においては、少
なくとも100%過剰のGLYを用いて(比2:1)、
エステル交換の必要な度合及びポリマーの高分子量を
得、収率を低め、色及び明澄度の低いポリマーを与える
副反応を防止することが必要である。更に、GLY/D
MTの比を低くすると、Mn/Sb触媒を用いた場合に
は、通常、処理時間が著しく増加する。In addition to improving the transesterification and polycondensation rates, it is desirable to use a lower GLY / DMT molar ratio, ie, less than 2/1, as is conventionally known. Chemically, GLY and DMT are present in PET at a molar ratio of 1: 1; however, the usual method is to use at least a 100% excess of GLY (ratio 2: 1).
It is necessary to obtain the required degree of transesterification and the high molecular weight of the polymer, to reduce the yield and to avoid side reactions which give the polymer a low color and low clarity. Furthermore, GLY / D
Lowering the MT ratio usually results in a significant increase in processing time when using a Mn / Sb catalyst.
【0014】エステル交換反応時間のみならず重縮合反
応時間をも減少させ、全処理時間を実質的に減少させる
触媒系及び方法を開発する必要性がある。There is a need to develop catalyst systems and processes that reduce not only the transesterification reaction time but also the polycondensation reaction time and substantially reduce the overall processing time.
【0015】原料物質からPETをベースとしたポリエ
ステルを速やかに製造するだけでなく、許容し得る明澄
度、IV及び色特性を有するポリエステルを製造するこ
とが、本発明の更なる目的又は特徴である。It is a further object or feature of the present invention to not only rapidly produce PET-based polyesters from raw materials, but also to produce polyesters having acceptable clarity, IV and color properties. is there.
【0016】PETをベースとするポリマーの製造中に
おいてGLY/LDEのモル比を2:1以下に低下させ
ながら、ポリマーの収率、色及び明澄度を得ることが本
発明の更なる特徴である。更に、GLY/LDEのモル
比を低くしても、特定の触媒系を用いジカルボン酸を添
加することによって重縮合時間を大きく遅延させること
はない。It is a further feature of the present invention to obtain polymer yield, color and clarity while reducing the GLY / LDE molar ratio to less than 2: 1 during the production of the PET-based polymer. is there. Further, even if the molar ratio of GLY / LDE is reduced, the addition of dicarboxylic acid using a specific catalyst system does not significantly delay the polycondensation time.
【0017】発明の要約 本発明は、エステル交換反応において有効な触媒と重縮
合反応において有効な触媒とを組み合わせ、これらの触
媒を特定の量で用い、かかる触媒を独特の方法でポリエ
チレンテレフタレート(PET)ベースのポリマーの製
造工程に導入して、エステル交換時間における改良のみ
ならず重縮合時間における改良をも達成するものであ
る。特に、本発明は、エステル交換反応用に用いるため
のマンガン及びリチウムからなる触媒系及び重縮合にお
いて用いるためのコバルト(場合によって用いる)及び
アンチモンの触媒を含むものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention combines a catalyst effective in a transesterification reaction with a catalyst effective in a polycondensation reaction, uses these catalysts in specific amounts, and uses such catalysts in a unique manner in polyethylene terephthalate (PET). ) Introducing into the process for producing the base polymer, not only an improvement in transesterification time but also an improvement in polycondensation time is achieved. In particular, the present invention includes a catalyst system comprising manganese and lithium for use in transesterification reactions and a cobalt (optionally used) and antimony catalyst for use in polycondensation.
【0018】更に、本発明は、また、減圧降圧(vacuum-
let-down)の最終段階又はその後に、少量のジカルボン
酸(DA)を用いて、処理時間、ポリマー収率、色及び
明澄度を損なうことなく低いGLY/LDE比を用いる
ことができるようにするものである。Further, the present invention also relates to a vacuum-
a small amount of dicarboxylic acid (DA) so that low GLY / LDE ratios can be used without compromising processing time, polymer yield, color and clarity Is what you do.
【0019】最も広い概念においては、本発明は、ジカ
ルボン酸の低級ジアルキルエステル(LDE)及び好適
なグリコールからPETをベースとするポリエステルを
製造する方法であって、以下の工程:グリコールとLD
Eとを、好適な温度及び圧力下、モノマー及びアルコー
ルを生成させるのに十分な有効量のマンガン及びリチウ
ム触媒の存在下で、約1.4/1〜約2.5/1のモル
比で反応させ;得られたアルコールを除去してLDEと
グリコールとをより完全に反応させ;圧力を、重縮合を
開始するのに十分な減圧に減少させ;得られたモノマー
を、好適な温度及び圧力下、有効量のアンチモン触媒、
及び場合によってではあるが好ましくはコバルト触媒の
存在下で重合して、PETをベースとするポリエステル
を生成させ;圧力を減圧に減少させる最終段階中又はそ
の後に、重縮合速度を向上せしめるのに十分な量のジカ
ルボン酸を加える;工程を含むことを特徴とする前記方
法に関するものである。In its broadest concept, the present invention is a process for preparing a PET-based polyester from a lower dialkyl ester of a dicarboxylic acid (LDE) and a suitable glycol, comprising the following steps: glycol and LD
E in a molar ratio of about 1.4 / 1 to about 2.5 / 1 at a suitable temperature and pressure and in the presence of an effective amount of a manganese and lithium catalyst sufficient to produce monomers and alcohols. React; remove the resulting alcohol to allow the LDE to react with the glycol more completely; reduce the pressure to a reduced pressure sufficient to initiate the polycondensation; Below, an effective amount of antimony catalyst,
And optionally but preferably polymerizes in the presence of a cobalt catalyst to produce a PET-based polyester; sufficient to increase the rate of polycondensation during or after the final step of reducing the pressure to reduced pressure. Adding a suitable amount of dicarboxylic acid;
【0020】最も広い概念においては、本発明は、上記
方法によって製造されるPETをベースとする生成物に
関するものである。In its broadest concept, the present invention relates to a PET-based product produced by the above process.
【0021】好ましい態様の説明 本発明のポリエチレンテレフタレート(PET)をベー
スとするポリマーは、ジカルボン酸の低級ジアルキルエ
ステル(LDE)及びグリコールから製造される。好適
なLDEとしては、ジメチルテレフタレート、ジメチル
イソフタレート、ジエチルテレフタレート、ジエチルイ
ソフタレート、ジプロピルテレフタレート、ジプロピル
イソフタレート、ジブチルテレフタレート、ジブチルイ
ソフタレート、2,6−ジメチルナフタレートのような
ジアルキルナフタレート類、又はこれら2種以上の混合
物が挙げられる。グリコール(GLY)としては、エチ
レングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレン
グリコール、エチレングリコール及びプロパン及び/又
はブタンジオールの配合物、あるいはこれら2種以上の
混合物を挙げることができる。本発明を用いて、どちら
も当該技術において周知である連続法又はバッチ法のい
ずれによってもPETをベースとするポリマーを製造す
ることができる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The polyethylene terephthalate (PET) based polymers of the present invention are prepared from lower dialkyl esters of dicarboxylic acids (LDE) and glycols. Suitable LDEs include dimethyl terephthalate, dimethyl isophthalate, diethyl terephthalate, diethyl isophthalate, dipropyl terephthalate, dipropyl isophthalate, dibutyl terephthalate, dibutyl isophthalate, dialkyl naphthalates such as 2,6-dimethyl naphthalate Or a mixture of two or more of these. Examples of the glycol (GLY) include ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, a mixture of ethylene glycol and propane and / or butanediol, or a mixture of two or more thereof. The present invention can be used to produce PET-based polymers by either continuous or batch methods, both of which are well known in the art.
【0022】本発明の触媒系は、ポリエステルの期待収
量を基準として、約10ppm〜約150ppmのマンガン
(Mn);約50ppm〜約250ppmのリチウム(Li);
場合によってではあるが好ましくは約10ppm〜約40p
pmのコバルト(Co);及び約200ppm〜約400ppm
のアンチモン(Sb)を含む。この触媒系は、最も有効
な量で用いると、エステル交換速度及び重合速度を上昇
させ、これによって、エステル交換時間及び重縮合時間
の両方を減少させる。更に、減圧降圧段階の最終段階中
又はその後に少量のジカルボン酸(DA)を加えると、
特に用いるグリコール/LDEのモル比が低い場合に、
重縮合時間を更に減少させる。The catalyst system of the present invention comprises from about 10 ppm to about 150 ppm manganese (Mn); from about 50 ppm to about 250 ppm lithium (Li), based on expected polyester yield.
Optionally but preferably from about 10 ppm to about 40 p
pm cobalt (Co); and about 200 ppm to about 400 ppm
Antimony (Sb). The catalyst system, when used in the most effective amount, increases the transesterification and polymerization rates, thereby reducing both transesterification and polycondensation times. In addition, during or after the final stage of the reduced pressure step, a small amount of dicarboxylic acid (DA) is added,
Particularly when the glycol / LDE molar ratio used is low,
The polycondensation time is further reduced.
【0023】概して、Mn及びLiはエステル交換反応の
開始前又はその最中に加える。ポリマーの色が重要であ
るような場合においては、エステル交換の終了時又は重
縮合の任意の時点で、以下に詳細に説明するように封鎖
剤を加えることによってマンガンを封鎖する。Sb及び
Coは、以下により完全に説明するように、重合の開始
前又はその最中に加えることができる。Generally, Mn and Li are added before or during the start of the transesterification reaction. In cases where the color of the polymer is important, at the end of the transesterification or at any point in the polycondensation, the manganese is blocked by adding a blocking agent as described in detail below. Sb and Co can be added before or during the start of the polymerization, as described more fully below.
【0024】エステル交換の前又はその最中の任意の時
点でマンガン及びリチウムを加えることができるという
ことは、LDE、グリコール又は他の供給材料の流れの
中に触媒金属を加えることを包含する。例えば、エステ
ル交換触媒の一部又は全部をグリコール供給流中に加え
ることができる。更に、供給流が、着色剤、艶消剤、不
透明化剤(opaquing agents)等の他の添加剤も含む場合
には、エステル交換工程用の触媒(マンガン及びリチウ
ム)を添加剤供給流の一部とすることができる。The ability to add manganese and lithium before or at any point during transesterification involves adding the catalytic metal into the LDE, glycol or other feed stream. For example, some or all of the transesterification catalyst can be added to the glycol feed stream. Further, if the feed stream also contains other additives such as colorants, matting agents, opaquing agents, a catalyst for the transesterification step (manganese and lithium) may be included in the additive feed stream. Part.
【0025】コバルト及びアンチモンを重合の前又は最
中の任意の時点で加えることができるということは、ア
ンチモンを、LDE、グリコール又は他の供給原料流中
のマンガン及びリチウムの他の触媒系と共に任意の時点
で加えることができるということを意味する。一方、コ
バルトは、エステル交換反応が実質的に終了した後でし
か加えることができない。エステル交換反応が実質的に
終了する前にコバルトを加えると、エステル交換反応速
度が遅延する。アンチモンを他の触媒と共に供給原料流
中に加えても、あるいはエステル交換反応後にコバルト
と共に加えても、生成するポリマーにおいて相違は生じ
ない。The fact that the cobalt and antimony can be added at any time before or during the polymerization means that the antimony can be optionally added to the LDE, glycol or other feedstock stream along with other catalyst systems for manganese and lithium. Means that they can be added at the time. On the other hand, cobalt can be added only after the transesterification reaction has been substantially completed. If cobalt is added before the transesterification reaction is substantially completed, the transesterification reaction rate is slowed. Addition of antimony with the other catalyst in the feed stream or with cobalt after the transesterification reaction does not make a difference in the resulting polymer.
【0026】本発明の触媒系について金属を記載した
が、触媒は多くの異なる化合物の形態で加えることがで
きる。例えば、酸化物及びアセテートのような化合物が
最も好ましいが、炭酸塩類、リン酸塩類(リン酸マンガ
ンを除く)、ハロゲン化物、硫化物、アミン類、第VI
族の化合物等のような有機及び無機化合物を用いること
もできる。好ましくは、マンガン、リチウム及びコバル
トは、触媒として、酢酸塩の形態で加えるが好ましい
が、アンチモンは一般に酸化アンチモンの形態で加え
る。全ての化合物を、グリコールと予備反応させること
によってグリコール化した形態で用いることもできる。
触媒を化合物の形態で加える場合には、加える化合物の
量は、所望の金属触媒の量及び化合物中における利用可
能な金属触媒の量によって決定される。Although metals have been described for the catalyst system of the present invention, the catalyst can be added in the form of many different compounds. For example, compounds such as oxides and acetates are most preferred, but carbonates, phosphates (excluding manganese phosphate), halides, sulfides, amines, VIs
Organic and inorganic compounds, such as group III compounds, can also be used. Preferably, manganese, lithium and cobalt are added as catalysts in the form of acetate, while antimony is generally added in the form of antimony oxide. All compounds can also be used in glycolated form by pre-reaction with glycol.
If the catalyst is added in the form of a compound, the amount of compound added is determined by the amount of metal catalyst desired and the amount of available metal catalyst in the compound.
【0027】着色剤、艶消剤、不透明化剤、安定剤等の
ような他の添加剤を、上記した一般的な工程中に含ませ
ることができる。これらの添加剤は、本発明の必須構成
成分に加えられたり除かれたりするものではない。Other additives, such as colorants, matting agents, opacifiers, stabilizers, etc., can be included during the general process described above. These additives are not added to or removed from the essential components of the present invention.
【0028】好適なジカルボン酸は、次式: のもの、例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、
ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸及
びフマール酸;並びに、フタル酸、イソフタル酸及びテ
レフタル酸、トリメリット酸及びトリメシン酸のような
ベンゼン及びナフタレンのジカルボン酸又はトリカルボ
ン酸、並びにこれら2種以上の混合物である。好ましい
DAはテレフタル酸である。これを用いて非変性PET
を製造することができるからである。Suitable dicarboxylic acids have the formula: Of, for example, succinic acid, glutaric acid, adipic acid,
Pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid and fumaric acid; and dicarboxylic or tricarboxylic acids of benzene and naphthalene such as phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid, trimellitic acid and trimesic acid, and two or more thereof Is a mixture of The preferred DA is terephthalic acid. Unmodified PET using this
It is because it can manufacture.
【0029】本発明の方法においては、GLY及びLD
Eを、150〜250℃の温度、ほぼ大気圧の圧力で、
バッチ法又は連続法で、エステル交換反応において反応
させてモノマー及びアルコールを得る。LDE及びGL
Yは、マンガン及びリチウムの存在下で反応せしめら
れ、概して、例えば約1.4/1〜2.5/1、好まし
くは1.6/1〜1.8/1のGLY/LDEのモル比
で反応せしめられる。エステル交換反応は可逆性である
ので、生成するアルコールを除去して反応がモノマー−
ビス(2−ヒドロキシエチル)テレフタレート(ジメチ
ルテレフタレート及びエチレングリコールを用いた場
合)を生成する方向に進むようにすることが必要であ
る。In the method of the present invention, GLY and LD
E at a temperature of 150-250 ° C. and a pressure of approximately atmospheric pressure,
The reaction is carried out in a transesterification reaction by a batch method or a continuous method to obtain a monomer and an alcohol. LDE and GL
Y is reacted in the presence of manganese and lithium and generally has a GLY / LDE molar ratio of, for example, about 1.4 / 1 to 2.5 / 1, preferably 1.6 / 1 to 1.8 / 1. It is made to react with. Since the transesterification reaction is reversible, the alcohol formed is removed to allow the reaction to proceed with the monomer-
It is necessary to proceed in the direction of producing bis (2-hydroxyethyl) terephthalate (when dimethyl terephthalate and ethylene glycol are used).
【0030】リチウムは、マンガンの有効温度範囲より
も低い温度でLDEとグリコールとのエステル交換反応
を開始すると考えられている。本出願人はこの理論にと
らわれることを希望してはいないが、エステル交換反応
においてマンガンにリチウムを加えることによってエス
テル交換速度が向上し、それによってエステル交換時間
が減少すると考えられる。It is believed that lithium initiates the transesterification of LDE with glycol at temperatures below the effective temperature range of manganese. While applicants do not wish to be bound by this theory, it is believed that the addition of lithium to manganese in the transesterification reaction increases transesterification rates, thereby reducing transesterification time.
【0031】マンガンの触媒としての反応性はリチウム
よりも高い温度で生じる。マンガンは、エステル交換反
応及び重縮合反応のいずれにおいても極めて高い反応性
を有する。特に布帛のような色が重要な用途においてポ
リエステルを用いる場合には、概して、重縮合反応中に
はマンガンを封鎖して非有効及び不活性にすることが好
ましい。封鎖されていないマンガンは、色の劣ったポリ
マーを与え、かかるポリマーは、概して望ましくない広
い分子量分布を有し、マンガンが重縮合段階において触
媒として活性である場合には、酸化物、カルボキシル基
等のような多くの望ましくない副生成物が生成する。The catalytic reactivity of manganese occurs at higher temperatures than lithium. Manganese has extremely high reactivity in both transesterification and polycondensation reactions. It is generally preferred to block manganese during the polycondensation reaction to render it ineffective and inert, especially when the polyester is used in applications where color is important, such as fabrics. Unblocked manganese gives poor color polymers, which generally have an undesired broad molecular weight distribution and, if manganese is active as a catalyst in the polycondensation stage, oxides, carboxyl groups, etc. Many undesirable by-products are formed.
【0032】典型的な封鎖剤は多価リン化合物である。
したがって、エステル交換反応の終了時又は重縮合反応
の間に、通常、4価又は5価のリン化合物を加える。マ
ンガン用の封鎖剤として好適な代表的なリン化合物は、
トリブチルホスフェート、ポリリン酸、トリフェニルホ
スファイト等である。リンは、マンガンと極めて安定な
コンプレックスを形成し、したがって重縮合の間にマン
ガンが触媒活性を有さないようにすると考えられてい
る。一方、リンは、リチウム、コバルト及びアンチモン
のいずれとも安定なコンプレックスを形成しないと考え
られている。したがって、これらの化合物は、それぞ
れ、それらをPETをベースとするポリマーの製造のた
めの触媒にする条件(温度等)が達成されれば反応性を
有するようになる。[0032] Typical sequestering agents are polyvalent phosphorus compounds.
Therefore, at the end of the transesterification reaction or during the polycondensation reaction, usually a tetravalent or pentavalent phosphorus compound is added. Representative phosphorus compounds suitable as sequestering agents for manganese are
Tributyl phosphate, polyphosphoric acid, triphenyl phosphite and the like. Phosphorus is believed to form a very stable complex with manganese, thus rendering manganese inactive during polycondensation. On the other hand, phosphorus is not considered to form a stable complex with any of lithium, cobalt and antimony. Thus, each of these compounds becomes reactive if the conditions (such as temperature) that make them catalysts for the production of PET-based polymers are achieved.
【0033】リン化合物はマンガンの全てを封鎖するわ
けではないということを注意すべきである。したがっ
て、マンガンのレベルを選択する際には、マンガンの使
用によって、色の劣るポリマーが得られ、望ましくない
副生成物が生成し、生成するポリマーの分子量分布がよ
り広くなるということを留意しておかなければならな
い。本発明においては、エステル交換触媒としてのマン
ガンとリチウムとを、品質のよい生成物が得られるよう
に、反応性、反応速度及び側反応を制御するようなバラ
ンスにすることが望ましい。したがって、十分量のマン
ガンを用いて、リチウムのみしか用いない場合に得られ
るよりも一層エステル交換反応速度を上昇させ、一方、
十分量のリチウムを用いてポリマーの良好な色を達成
し、側反応を排除し、ポリマーの分子量分布をより狭い
ものにする(これらはリチウム触媒の利点である)こと
が重要である。更に、リチウム触媒も、封鎖されていな
いので重縮合反応中は活性であり、これによって、アン
チモン単独を用いる触媒系を凌ぐ全重縮合時間の減少を
得ることができる。It should be noted that phosphorus compounds do not block all of the manganese. Therefore, when choosing the level of manganese, keep in mind that the use of manganese will result in a less colored polymer, produce undesirable by-products, and have a broader molecular weight distribution of the resulting polymer. I have to put it. In the present invention, it is desirable that manganese and lithium as the transesterification catalyst be balanced so as to control the reactivity, the reaction rate and the side reaction so as to obtain a high quality product. Thus, using a sufficient amount of manganese to further increase the transesterification rate than would be obtained when using only lithium,
It is important that a sufficient amount of lithium be used to achieve good color of the polymer, eliminate side reactions, and make the molecular weight distribution of the polymer narrower, which are advantages of lithium catalysts. In addition, the lithium catalyst is also active during the polycondensation reaction because it is not blocked, which can result in a reduction in total polycondensation time over catalyst systems using antimony alone.
【0034】マンガンを封鎖した後に重縮合触媒を加え
ることができる。コバルト、マンガン及びリチウムのエ
ステル交換触媒系は、実際にはエステル交換反応速度を
遅延させ、エステル交換時間をマンガン及びリチウムの
触媒系を用いた場合の時間よりも増加させ、色が重要で
ある用途においては許容することができない灰色のポリ
マーが生成することが分かっているので、コバルトはエ
ステル交換反応中には加えないことが重要である。コバ
ルトは、エステル交換反応が実質的に終了するまで加え
ることができないので、コバルトは、封鎖剤と共に、又
はより好ましくは封鎖剤を加えた少し後に加えることが
好都合である。同様に、アンチモンも、封鎖剤の添加時
又はその少し後に加えることができる。After sequestering the manganese, a polycondensation catalyst can be added. Cobalt, manganese, and lithium transesterification catalyst systems actually slow the transesterification rate, increase transesterification times over those with manganese and lithium catalyst systems, and are used in applications where color is important. It is important that no cobalt be added during the transesterification reaction, since it has been found that an unacceptable gray polymer is formed. Since cobalt cannot be added until the transesterification reaction is substantially complete, it is advantageous to add the cobalt with the sequestering agent or more preferably shortly after the sequestering agent is added. Similarly, antimony can be added at or shortly after the addition of the sequestering agent.
【0035】一方、アンチモン触媒は、マンガン及びリ
チウムのエステル交換触媒と同様の方法で種々の原料供
給流と共に加えることができる。エステル交換反応の温
度は、ポリエステルポリマーの製造のためのアンチモン
の反応性温度よりも低いので、アンチモンはエステル交
換反応中は有効ではない。したがって、アンチモンは重
縮合反応の前又はその最中のどの時点で加えてもよい。On the other hand, the antimony catalyst can be added together with various feed streams in the same manner as the manganese and lithium transesterification catalysts. Antimony is not effective during the transesterification reaction because the temperature of the transesterification reaction is lower than the reaction temperature of antimony for the production of polyester polymers. Thus, antimony may be added at any point before or during the polycondensation reaction.
【0036】エステル交換反応が終了したら、次にモノ
マーを重縮合反応にかけてPETをベースとするポリマ
ー及びグリコールを生成させる。重縮合反応は、250
〜310℃の温度範囲、約0.1〜3mmHgの減圧下にお
いて起こる。反応は可逆的であり、したがって、グリコ
ールを連続的に除去して、反応の完了をPETベースの
ポリマーの生成の方向に進める。エステル交換反応と重
縮合反応との間において、圧力を、エステル交換反応の
圧力から、重縮合反応において必要とされている圧力ま
で減少させる必要がある。この時間は典型的には減圧降
圧(vacuum-let-down)時間と称される。反応容器を解放
して減圧を解除し、減圧降圧を再び開始する必要を生ぜ
しめるという状況の下では、減圧降圧を開始する前にコ
バルト及びアンチモンの重縮合反応触媒を加えることが
好ましい。After the transesterification reaction is completed, the monomers are then subjected to a polycondensation reaction to form a PET-based polymer and a glycol. The polycondensation reaction is 250
It occurs in a temperature range of 310310 ° C. and under a reduced pressure of about 0.1-3 mmHg. The reaction is reversible, thus continuously removing the glycol, driving the completion of the reaction towards the formation of a PET-based polymer. Between the transesterification reaction and the polycondensation reaction, it is necessary to reduce the pressure from the transesterification reaction pressure to the pressure required in the polycondensation reaction. This time is typically referred to as vacuum-let-down time. Under circumstances where it is necessary to release the reaction vessel to release the reduced pressure and start the reduced pressure again, it is preferable to add a cobalt and antimony polycondensation catalyst before starting the reduced pressure.
【0037】リチウム及びアンチモンは、重縮合速度を
増加せしめ、ポリエステルの期待収量を基準として約2
0ppm〜40ppmの間のコバルトを必要に応じて重縮合反
応に加えると、リチウム及びアンチモン触媒系で得られ
る重縮合反応速度を超えて重縮合反応速度が上昇し、そ
れによって、リチウム及びアンチモンで得られるよりも
更に重縮合時間が減少される。[0038] Lithium and antimony increase the rate of polycondensation and are about 2% based on the expected yield of polyester.
Addition of between 0 ppm and 40 ppm of cobalt to the polycondensation reaction as needed increases the rate of the polycondensation reaction beyond that obtained with lithium and antimony catalyst systems, thereby increasing the yield of lithium and antimony. The polycondensation time is further reduced than is possible.
【0038】概して、本発明の範囲外の量のいずれかの
触媒を用いることは望ましくない。任意の触媒に関して
記載した最小量未満の量を用いると、概して、本発明を
用いて得られるものとは実質的に同一でない結果が得ら
れる。任意の触媒に関して記載した最大量を超える量を
用いると、劣った色、所望しない副生成物、高いコスト
等といった望ましくない効果を与える。Generally, it is not desirable to use any amount of catalyst outside the scope of the present invention. Using an amount less than the minimum amount described for any catalyst generally results in results that are not substantially identical to those obtained using the present invention. Using amounts above the maximum amount stated for any catalyst will have undesirable effects such as poor color, unwanted by-products, high cost, and the like.
【0039】重縮合速度を更に向上させ、それによって
重縮合時間を減少させるためには、減圧降圧中又はその
後に少量のジカルボン酸(DA)を加える。概して、用
いるLDEの重量を基準として6.0重量%未満の量で
あれば十分である。加えるDAの量があまりに少ないと
(概して約0.5重量%未満)、重縮合時間はあまり減
少されない。加えるDAの量があまりに多いと(概して
約6.0重量%以上)、反応速度はDA添加を行わない
場合よりもむしろ低くなる。To further increase the polycondensation rate and thereby reduce the polycondensation time, a small amount of dicarboxylic acid (DA) is added during or after the vacuum depressurization. In general, amounts of less than 6.0% by weight, based on the weight of LDE used, are sufficient. If the amount of DA added is too low (generally less than about 0.5% by weight), the polycondensation time is not significantly reduced. If the amount of DA added is too high (generally greater than about 6.0% by weight), the reaction rate will be lower than without the DA addition.
【0040】上記に加えて、リチウムはDAと塩コンプ
レックスを形成し、より溶解性を高くかつグリコールと
の反応性をより高くし、PETの全収量を更に向上させ
ると考えられる。In addition to the above, it is believed that lithium forms a salt complex with DA, making it more soluble and more reactive with glycols, further improving the overall PET yield.
【0041】最後に、本発明の触媒系を、少量のDAを
添加して用いると、PETベースのポリマーの製造工程
を、従来知られていたものよりもはるかに低いGLY/
LDEモル比を用いて行うことができるようになること
が分かった。従来は、グリコール/DMTの適当なモル
比は2.0〜2.4の範囲内であった(米国特許第4,
501,878号参照)。本発明によれば、GLY/L
DEのモル比は、1.4/1〜2.5/1の範囲であっ
てよい。好ましくはGLY/LDEのモル比は1.6/
1〜1.8/1である。この好ましい範囲を用いると、
エステル交換時間及び重縮合時間が最も短くなり、従来
のものよりもより効率的に製造できる良好な品質のポリ
マーが得られる。Finally, using the catalyst system of the present invention with the addition of small amounts of DA, the process for making PET-based polymers can be performed at a much lower GLY /
It has been found that this can be done using the LDE molar ratio. Previously, a suitable glycol / DMT molar ratio was in the range of 2.0 to 2.4 (U.S. Pat.
501,878). According to the present invention, GLY / L
The molar ratio of DE may range from 1.4 / 1 to 2.5 / 1. Preferably the GLY / LDE molar ratio is 1.6 /
1 to 1.8 / 1. With this preferred range,
The shortest transesterification and polycondensation times result in good quality polymers that can be produced more efficiently than conventional ones.
【0042】減圧降圧の間は、圧力は大気圧から約3.
0mmHg以下に減少される。減圧降圧の最終段階又は完了
後、即ち、減圧が約250mmHgから約0.3mmHgにな
り、反応容器の温度が約250〜約290℃になった時
点でDAを加える。減圧降圧の前又は減圧が約250mm
Hgに達する前にDAを加えると、重縮合時間はそれほど
改良されない。減圧降圧の直前においては、ヒドロキシ
ル(グリコール)/カルボキシル基の比は約2:1であ
る。重縮合反応はこの比が約1:1に達すると最も効率
的になる。減圧降圧を開始して圧力を減少させ、温度を
上昇させるにつれて、グリコールが留出し、これによっ
て反応容器内のヒドロキシルの量が減少する。大気圧
(エステル交換中の圧力)から約250mmHgの間におい
てDA(カルボキシル)を加えることは、ヒドロキシル
/カルボキシルの比を釣り合わせるのに必要なDAの量
が非常に大きく、溶解性や反応温度の降下等の問題が生
じる。更に、あまりに多いDAを加えると、過剰のカル
ボキシルを除去することができず、重縮合反応速度が大
きく低下し、重縮合時間が増加する。過剰のヒドロキシ
ルは蒸発によって除去することができるので、カルボキ
シル過剰よりもヒドロキシル過剰になっている方が好ま
しい。During depressurization and depressurization, the pressure is about 3.
It is reduced to 0 mmHg or less. DA is added at the final stage or after completion of the reduced pressure, ie, when the reduced pressure is from about 250 mmHg to about 0.3 mmHg and the temperature of the reaction vessel is about 250 to about 290 ° C. Before decompression or decompression or decompression is about 250 mm
If DA is added before reaching Hg, the polycondensation time is not significantly improved. Immediately prior to reduced pressure, the hydroxyl (glycol) / carboxyl group ratio is about 2: 1. The polycondensation reaction is most efficient when this ratio reaches about 1: 1. As the vacuum is reduced to reduce the pressure and increase the temperature, glycol distills out, thereby reducing the amount of hydroxyl in the reaction vessel. Adding DA (carboxyl) between atmospheric pressure (pressure during transesterification) and about 250 mmHg requires a very large amount of DA to balance the hydroxyl / carboxyl ratio, and increases solubility and reaction temperature. Problems such as descent occur. Furthermore, if too much DA is added, excess carboxyl cannot be removed, and the polycondensation reaction rate is greatly reduced, and the polycondensation time is increased. The excess hydroxyl is preferred over the carboxyl excess, since the excess hydroxyl can be removed by evaporation.
【0043】DAは、減圧降圧が約250mmHg以下に到
達した後(減圧降圧中又はその完了後)に加える。DA
は、用いるLDEの重量を基準として0.5〜6.0重
量%の量加える。DAを減圧降圧の終了時に加える場合
には、加えるDAの好ましい量は1.0〜1.5重量%
の範囲である。DAを減圧降圧中、約250mmHgの時点
で加える場合には、加えるDAの好ましい量は約6.0
重量%である。DA is added after the reduced pressure has reached about 250 mmHg or less (during or after completion of the reduced pressure). DA
Is added in an amount of 0.5 to 6.0% by weight based on the weight of LDE used. When DA is added at the end of reduced pressure reduction, the preferred amount of DA added is 1.0-1.5% by weight.
Range. If DA is added at about 250 mmHg during reduced pressure, the preferred amount of DA added is about 6.0.
% By weight.
【0044】DAは、固体として又はグリコールとのス
ラリー(上述した任意のグリコールを用いることができ
る)の形態で加えることができ、スラリーの場合には、
DA/グリコールの重量%は、80/20〜30/70
であってよい。80/20よりも多い量のDAをグリコ
ールに加えると、スラリーがポンプ移送するにはあまり
にも粘度の高いものになってしまう。グリコールの量が
多く30/70よりも小さなスラリーは、ヒドロキシル
/カルボキシルの平衡が劣るようになる。DA can be added as a solid or in the form of a slurry with glycol (any of the glycols described above can be used).
The weight percentage of DA / glycol is 80 / 20-30 / 70
It may be. If more than 80/20 DA is added to the glycol, the slurry will be too viscous to be pumped. Slurries with high amounts of glycol and less than 30/70 will have poor hydroxyl / carboxyl equilibrium.
【0045】モル比が1.6/1未満である場合には、
エステル交換中により活性の高い触媒(チタン)を用い
て高度のエステル交換を確保することが好ましい。GL
Y/LDEのモル比が1.6/1より大きな場合には、
ポリマーの劣化及び変色が起こるのでチタンを加えるこ
とは有利ではない。When the molar ratio is less than 1.6 / 1,
It is preferred to use a more active catalyst (titanium) during transesterification to ensure a high degree of transesterification. GL
When the molar ratio of Y / LDE is greater than 1.6 / 1,
It is not advantageous to add titanium as this will cause degradation and discoloration of the polymer.
【0046】実験工程 オートクレーブバッチ(約1000gのポリマーを製造
した)を準備し、予備実験用のバッチは、バッチ工程に
おいてエチレングリコール(EG)/DMTのモル比約
2.1/1で実験を行い、一方実施例用のバッチは、E
G/DMTのモル比約2.08〜1.55で実験を行っ
た。オートクレーブに、最初にDMT、エチレングリコ
ール及び種々の示された触媒を充填した。以下の予備実
験及び実施例においてマンガン、リチウム又はコバルト
を用いる場合には、これらの金属は酢酸塩の形態で加
え、アンチモンは酸化物の形態で加え、加える触媒の量
は金属それ自体に基づいて決定した。次に、オートクレ
ーブを、エステル交換の開始が起こる、大気圧下、約1
55℃に加熱した。原料物質を充填する間、オートクレ
ーブを不活性ガス(4標準立方フィート/時の窒素)に
かけて、酸化の防止を補助した。一般に、オートクレー
ブをスターラーで攪拌し、原料物質の均一な混合が行わ
れるようにする。エステル交換反応の開始時(ほぼ、反
応容器の内容物が155℃に達した時点)において、窒
素ガスの流れを停止し、開始時間を記録した。エステル
交換中の温度は155℃から約220〜230℃に上昇
した。エステル交換の間、メタノールを連続的に除去し
て、反応をモノマー生成の方向に向けた。この時点で、
エステル交換反応が実質的に終了し、多価のリン(例え
ばトリブチルホスフェート)を加えてマンガンを封鎖し
た。リン化合物の添加及び混合の間は窒素ガスを再度通
した。Experimental Step An autoclave batch (about 1000 g of polymer was prepared) was prepared, and a batch for a preliminary experiment was carried out in a batch process at a molar ratio of ethylene glycol (EG) / DMT of about 2.1 / 1. While the batch for the example is E
The experiment was performed at a G / DMT molar ratio of about 2.08 to 1.55. The autoclave was initially charged with DMT, ethylene glycol and various indicated catalysts. The following preliminary facts
When using manganese, lithium or cobalt in the experiments and examples, these metals were added in the form of acetate, antimony in the form of oxides, and the amount of catalyst added was determined based on the metal itself. The autoclave is then brought to atmospheric pressure for about 1 hour, at which point transesterification commences.
Heated to 55 ° C. The autoclave was flushed with an inert gas (4 standard cubic feet / hour of nitrogen) to help prevent oxidation during the loading of the raw materials. Generally, the autoclave is agitated with a stirrer to ensure uniform mixing of the raw materials. At the start of the transesterification reaction (approximately when the contents of the reaction vessel reached 155 ° C.), the flow of nitrogen gas was stopped and the start time was recorded. The temperature during transesterification rose from 155C to about 220-230C. During the transesterification, methanol was continuously removed to direct the reaction towards monomer formation. at this point,
The transesterification reaction was substantially completed, and polyvalent phosphorus (eg, tributyl phosphate) was added to block the manganese. Nitrogen gas was passed again during the addition and mixing of the phosphorus compound.
【0047】リンが十分かつ均一にモノマーと混合され
たら、重縮合触媒を示された量加えた。減圧降圧を開始
し、この間窒素の流れを再び停止した。減圧降圧の間、
約1.0mmHgの減圧が達成されるまでオートクレーブを
減圧した。減圧降圧の終了時において、オートクレーブ
を再び270℃に加熱して、これによって重縮合反応を
開始した。実施例においては、DAを、減圧降圧の後
(実験例1(比較例)を除く)、用いたLDEの量を基
準として1.0〜2.0重量%の量加えた。重縮合反応
を実質的に完了するまで行い、この間、生成するグリコ
ールを除去した。重縮合時間を記録した。Once the phosphorus was sufficiently and uniformly mixed with the monomer, the indicated amount of polycondensation catalyst was added. Vacuum pressure reduction was started, during which the nitrogen flow was stopped again. During decompression and decompression,
The autoclave was evacuated until a vacuum of about 1.0 mmHg was achieved. At the end of the reduced pressure, the autoclave was heated again to 270 ° C., thereby initiating the polycondensation reaction. In an embodiment , DA is reduced
(Except for Experimental Example 1 (Comparative Example)) , an amount of 1.0 to 2.0% by weight based on the amount of LDE used was added. The polycondensation reaction was carried out until substantially complete, during which the glycol formed was removed. The polycondensation time was recorded.
【0048】ポリエステルが生成したら、ポリマーを、
極限粘度数(IV)、色、融点、ガラス転移温度、カル
ボキシル末端基(CEG)の数(グラムあたりのマイク
ロ当量で示す)、存在するジエチレングリコール(DE
G)のモルパーセント、及び種々の触媒成分の存在に関
して試験した。色試験は、ASTM法E308−85に
準拠し、ポリマーのルミネセンス(L*)、黄−青色味
(b*)及び赤−緑色味(a*)を測定した。オルトク
ロロフェノール溶媒を用い、25℃において、ポリマー
8gを溶媒100mlと混合してIVを試験した。融点及
びTgは、示差走査熱量計によって測定した。Once the polyester has formed, the polymer is
Intrinsic viscosity number (IV), color, melting point, glass transition temperature, number of carboxyl end groups (CEG) (expressed in microequivalents per gram), diethylene glycol present (DE
G) and the presence of various catalyst components. The color test was based on ASTM method E308-85 and measured the luminescence (L *), yellow-blue tint (b *) and red-green tint (a *) of the polymer. The IV was tested using orthochlorophenol solvent at 25 ° C. by mixing 8 g of the polymer with 100 ml of solvent. Melting points and Tg were measured with a differential scanning calorimeter.
【0049】予備実験 種々の触媒系を用いて本発明を示す。予備実験1におい
ては、マンガン及びアンチモンを、ポリマーの期待収量
を基準として、マンガン約61ppm、アンチモン約49
0ppmで用いた。マンガンは酢酸マンガンの形態であ
り、アンチモンは酸化アンチモンの形態であった。種々
の実験条件下で、上述したようにして成分を加えた。エ
ステル交換の終了時にリン88ppmを加えた。 Preliminary Experiments The present invention is demonstrated using various catalyst systems. In Preliminary Experiment 1, manganese and antimony were converted to about 61 ppm manganese and about 49 ppm antimony based on the expected yield of the polymer.
Used at 0 ppm. Manganese was in the form of manganese acetate and antimony was in the form of antimony oxide. The components were added as described above under various experimental conditions. At the end of the transesterification, 88 ppm of phosphorus was added.
【0050】予備実験2は、予備実験1と同様である
が、エステル交換触媒としてより少ない量のマンガン
(13ppm)、及び、重縮合触媒として僅かに少ない量
のアンチモン(409ppm)を用いて実験を行った。エ
ステル交換の終了時にリン88ppmを加えた。 Preliminary Experiment 2 is similar to Preliminary Experiment 1, except that a smaller amount of manganese (13 ppm) was used as the transesterification catalyst and a slightly smaller amount of antimony (409 ppm) was used as the polycondensation catalyst. went. At the end of the transesterification, 88 ppm of phosphorus was added.
【0051】予備実験3は、エステル交換触媒としてマ
ンガン及びコバルトを用い、重縮合触媒としてアンチモ
ンを用いた。マンガンの量は75ppm、コバルトの量は
20ppm、アンチモンの量は328ppmであった。コバル
トはマンガンと同時に加えた。即ち、これらを原料物質
と共にオートクレーブ中に充填した。エステル交換の終
了時にリン90ppmを加えた。In Preliminary Experiment 3, manganese and cobalt were used as transesterification catalysts, and antimony was used as a polycondensation catalyst. The amount of manganese was 75 ppm, the amount of cobalt was 20 ppm, and the amount of antimony was 328 ppm. Cobalt was added at the same time as manganese. That is, these were charged together with the raw materials into an autoclave. At the end of the transesterification, 90 ppm of phosphorus were added.
【0052】予備実験4は、予備実験3と同一の触媒系
を用いたが、コバルトをエステル交換工程の後に加え
て、75ppmのマンガンのみをエステル交換触媒として
用いた。20ppmのコバルト及び328ppmのアンチモン
を重縮合触媒として用いた。エステル交換の終了時に9
0ppmのリンをオートクレーブに加えた。In Preliminary Experiment 4, the same catalyst system as in Preliminary Experiment 3 was used, except that cobalt was added after the transesterification step, and only 75 ppm of manganese was used as the transesterification catalyst. 20 ppm of cobalt and 328 ppm of antimony were used as polycondensation catalysts. 9 at the end of transesterification
0 ppm of phosphorus was added to the autoclave.
【0053】予備実験5は、エステル交換触媒として、
全て酢酸塩の形態のマンガン、リチウム及びコバルトを
用い、詳しくは、マンガン27ppm、リチウム144ppm
及びコバルト20ppmを用いた。重縮合段階において
は、重縮合段階の前に376ppmの量のアンチモンを加
えた。エステル交換反応の終了時に90ppmのリチウム
を加えた。 Preliminary experiment 5 shows that as a transesterification catalyst,
Manganese, lithium and cobalt, all in the form of acetate, were used. More specifically, manganese 27 ppm, lithium 144 ppm
And 20 ppm of cobalt. In the polycondensation step, 376 ppm of antimony was added before the polycondensation step. At the end of the transesterification reaction, 90 ppm of lithium were added.
【0054】予備実験6においては、マンガン及びリチ
ウムをエステル交換反応のための触媒として加え、コバ
ルト及びアンチモンを重縮合段階のための触媒として加
えた。詳しくは、27ppmのマンガン及び144ppmのリ
チウムを酢酸塩の形態で加え、20ppmのコバルトをエ
ステル交換後に酢酸塩の形態で加え、376ppmのアン
チモンを酸化物の形態で加えた。エステル交換反応の終
了時に90ppmのリンを加えた。In preliminary experiment 6, manganese and lithium were added as catalysts for the transesterification reaction, and cobalt and antimony were added as catalysts for the polycondensation step. Specifically, 27 ppm of manganese and 144 ppm of lithium were added in the form of acetate, 20 ppm of cobalt were added in the form of acetate after transesterification, and 376 ppm of antimony were added in the form of oxide. At the end of the transesterification reaction, 90 ppm of phosphorus were added.
【0055】反応時間、IV、融点、Tg、着色剤、減
圧降圧時間、CEG、DEG、および触媒の量を測定し
た。予備実験の結果を表1に示す。The reaction time, IV, melting point, Tg, colorant, reduced pressure reduction time, CEG, DEG, and amount of catalyst were measured. Table 1 shows the results of the preliminary experiment .
【0056】[0056]
【表1】 [Table 1]
【0057】予備実験1は、エステル交換触媒としてマ
ンガンを用い重縮合触媒としてアンチモンを用いると、
エステル交換時間は約167分であり、重縮合時間は約
111分であり、これらの時間の合計は278分であっ
た。予備実験2は、マンガンのレベルを減少させること
によってエステル交換の時間が著しく影響を受ける(増
加する)ことを示す。 Preliminary experiment 1 shows that when manganese is used as a transesterification catalyst and antimony is used as a polycondensation catalyst,
The transesterification time was about 167 minutes, the polycondensation time was about 111 minutes, and the total of these times was 278 minutes. Preliminary experiment 2 shows that the transesterification time is significantly affected (increased) by reducing the level of manganese.
【0058】予備実験3は、エステル交換触媒としてコ
バルトを用いると、エステル交換時間が約47分減少す
ることによってエステル交換時間に影響を与えることを
示している。この特定の予備実験については、予備実験
1において490ppmのアンチモンを用いたのに対し
て、用いたアンチモンの量が328ppmであったので、
重縮合時間は増加した。この予備実験は、また、コバル
トをエステル交換触媒として用いると、劣った色及びよ
り高いCEGを示している。 Preliminary Experiment 3 shows that the use of cobalt as the transesterification catalyst affects the transesterification time by reducing the transesterification time by about 47 minutes. For this particular preliminary experiment , 490 ppm of antimony was used in preliminary experiment 1, whereas the amount of antimony used was 328 ppm.
The polycondensation time increased. This preliminary experiment also shows poor color and higher CEG when using cobalt as transesterification catalyst.
【0059】予備実験4は、予備実験3と同量のコバル
ト、マンガン及びアンチモンを用いたが、コバルトを重
縮合触媒として用いた。エステル交換時間は予備実験1
と比べて僅かに短かったが、重縮合時間は予備実験1よ
りも相当に長かった。しかし、予備実験3の重縮合時間
よりは短かった。これは、コバルトが有効な重縮合触媒
であることを示している。加えて、予備実験4において
は良好な色のポリマーが得られた。In Preliminary Experiment 4, the same amount of cobalt, manganese and antimony as in Preliminary Experiment 3 was used, however, cobalt was used as a polycondensation catalyst. Preliminary experiment 1
, But the polycondensation time was considerably longer than in Preliminary Experiment 1. However, the polycondensation time of Preliminary Experiment 3 was shorter. This indicates that cobalt is an effective polycondensation catalyst. In addition, in Preliminary Experiment 4, a polymer of good color was obtained.
【0060】予備実験5においては、リチウム、マンガ
ン及びコバルトがエステル交換触媒であったが、アンチ
モンのみが重縮合触媒であった。予備実験5に関するエ
ステル交換時間及び重縮合時間のどちらも、予備実験1
よりも大きく良好であった。コバルトをエステル交換触
媒として用いるので、色は劣っており(明るさ)、CE
Gは高かった。リチウムを加えるとDEGが低くなる。In preliminary experiment 5, lithium, manganese and cobalt were the transesterification catalysts, but only antimony was the polycondensation catalyst. Both transesterification time and polycondensation time for preliminary experiment 5, preliminary experiment 1
It was larger and better. Since cobalt is used as a transesterification catalyst, the color is inferior (brightness) and CE
G was high. Adding lithium lowers DEG.
【0061】予備実験6は、エステル交換触媒としてマ
ンガン及びリチウムを用い、コバルト及びアンチモンを
重縮合触媒として用いた。触媒の量は予備実験5におい
て用いた量と同等であった。予備実験6では、優れた色
特性、許容し得るCEGレベル、及び優れた低レベルの
DEGが得られた。最も重要なことには、エステル交換
時間及び重縮合時間のどちらも著しく減少した。予備実
験5と予備実験6とを比較すると、コバルトをエステル
交換触媒として加えるとマンガン及びリチウムの触媒活
性が妨害されることが明らかである。同様に予備実験6
において得られた改良された重縮合時間は、コバルトを
重縮合触媒として用いた結果である。In Preliminary Experiment 6, manganese and lithium were used as transesterification catalysts, and cobalt and antimony were used as polycondensation catalysts. The amount of catalyst was equivalent to the amount used in Preliminary Experiment 5. In Preliminary Experiment 6, excellent color characteristics, acceptable CEG levels, and excellent low levels of DEG were obtained. Most importantly, both transesterification and polycondensation times were significantly reduced. Preliminary result
Comparison of Experiment 5 with Preliminary Experiment 6 clearly shows that the addition of cobalt as a transesterification catalyst interferes with the catalytic activity of manganese and lithium. Preliminary experiment 6
The improved polycondensation time obtained in is a result of using cobalt as the polycondensation catalyst.
【0062】実施例 本実施例においては、固体形態か又はグリコールスラリ
ー(TA:60重量%、EG:40重量%)の形態の少
量のテレフタル酸(TA)を減圧降圧後に導入した外
は、上述した実験手順を繰り返した。比較の目的で、テ
レフタル酸の量、及び、酸を工程中に加える時点(エス
テル交換後(エステル交換後であって減圧降圧前)又は
減圧降圧中)を変化させた。更に、EG/DMTのモル
比を1.55〜2.08の間で変化させた。幾つかの実
験例においては、かかるモル比が約1.8を下回る場合
にはエステル交換温度を235℃に上昇させて化学反応
を促進した(実験例5、7〜9及び11)。その他の場
合には、エステル交換温度は225℃で重縮合温度は2
85℃であった。また、約1.6以下の低いモル比にお
いては(実験例12及び13)、より熱く(hotter)より
活性の高い触媒(チタン)を加えた。しかしながら、チ
タンはポリマーを劣化させ変色させることが知られてい
る。これらの影響は、加えるチタンの量を制御すること
によって軽減することができる。EXAMPLE In this example, a small amount of terephthalic acid (TA) in the form of a solid or in the form of a glycol slurry (TA: 60% by weight, EG: 40% by weight) was introduced after reducing the pressure under reduced pressure. The experimental procedure was repeated. For comparison purposes, the amount of terephthalic acid and the point at which the acid is added during the process ( S
After tellurium exchange (after transesterification and before pressure reduction ) or during pressure reduction. Further, the molar ratio of EG / DMT was varied between 1.55 and 2.08. In some experiments, when the molar ratio was less than about 1.8, the transesterification temperature was increased to 235 ° C. to accelerate the chemical reaction (Examples 5, 7, 9 and 11). In other cases, the transesterification temperature was 225 ° C and the polycondensation temperature was 2
85 ° C. Also, at lower molar ratios of about 1.6 or less (Examples 12 and 13), a hotter and more active catalyst (titanium) was added. However, titanium is known to degrade and discolor the polymer. These effects can be mitigated by controlling the amount of titanium added.
【0063】実験例1(比較例)及び実験例4(比較
例)、実験例2、3及び6は、同一の触媒系を用いてい
るが、実験例5、7及び11はマンガンの量が2倍であ
る。実験例8は、実験例7と比較して、コバルト触媒を
用いないことの影響を示している。実験例9は、実験例
7と比較して、用いるリチウムの量を半分にすることの
影響を示している。実験例12及び13は、EG/DM
Tのモル比を低くし、チタンを加えることの影響を示し
ている。実験例10(比較例)は、Mn/Naエステル交
換触媒系を用いることの影響を示している。実施例の結
果を下表2に示す。 Experimental Example 1 (Comparative Example) and Experimental Example 4 (Comparative Example)
Example), Experimental Examples 2, 3 and 6 use the same catalyst system, but Experimental Examples 5, 7 and 11 have twice the amount of manganese. Experimental Example 8 shows the effect of not using a cobalt catalyst as compared to Experimental Example 7. Experimental Example 9 shows the effect of reducing the amount of lithium used by half compared to Experimental Example 7. Experimental examples 12 and 13 were EG / DM
This shows the effect of lowering the molar ratio of T and adding titanium. Experimental Example 10 (Comparative Example) shows the effect of using a Mn / Na transesterification catalyst system. The results of the examples are shown in Table 2 below.
【0064】[0064]
【表2】 [Table 2]
【0065】 [0065]
【0066】結果 Mn/Li/Sb/Co触媒系を用い、減圧降圧後に少量の
DA[テレフタル酸(TA)]を加えることによってE
I及びPC時間が短くなった。モル比が約2.0/1の
場合、エステル交換後(エステル交換後であって減圧降
圧前)にTAを加えると反応速度が遅延した(実験例1
(比較例))。従来のEG/DMTモル比を用いた場合
でも、少量のDAを用いると重縮合速度が向上し、その
結果重縮合時間が減少する。驚くべきことに、EG/D
MTの低いモル比を用いた場合においてもPC時間が劇
的に減少した(実験例5、9及び11)。エステル交換
温度を(225℃から)235℃に上昇することは、E
G/DMTモル比が1.6未満である場合において有用
であることがわかった。EG/DMTモル比が1.6未
満である場合にチタン触媒を加えると有用である(実験
例11及び12)。Mn/Naエステル交換触媒系は、M
n/Li触媒系と比べて有効性が非常に劣る。Results Using a Mn / Li / Sb / Co catalyst system, E was added by adding a small amount of DA [terephthalic acid (TA)] after reducing the pressure under reduced pressure.
I and PC times are shorter. When the molar ratio is about 2.0 / 1, after transesterification (after transesterification,
The reaction rate was delayed when TA was added ( before pressure) (Experimental Example 1)
(Comparative example)). Even when using the conventional EG / DMT molar ratio, the use of a small amount of DA increases the polycondensation rate and consequently reduces the polycondensation time. Surprisingly, EG / D
The PC time was also dramatically reduced when using lower molar ratios of MT (Examples 5, 9, and 11). Raising the transesterification temperature to 235 ° C. (from 225 ° C.) requires E
It has been found useful when the G / DMT molar ratio is less than 1.6. It is useful to add a titanium catalyst when the EG / DMT molar ratio is less than 1.6 (Examples 11 and 12). The Mn / Na transesterification catalyst system is
Very poor effectiveness compared to n / Li catalyst system.
【0067】TAに代えて1.5重量%のアジピン酸を
加えて実験例5を繰り返した。エステル交換時間は96
分、重縮合時間は57分であり、合計時間は153分で
あった。これは、元々の実験例5において合計時間が1
56分であったのと良く匹敵しており、広範囲のジカル
ボン酸を用いることができることが示される。 Example 5 was repeated with the addition of 1.5% by weight of adipic acid instead of TA. Transesterification time is 96
Minutes and polycondensation time were 57 minutes, and the total time was 153 minutes. This is because the total time was 1 in the original Experimental Example 5.
This compares well with 56 minutes, indicating that a wide range of dicarboxylic acids can be used.
【0068】6重量%のTAを250mmHgにおいて(減
圧降圧中)加え、60ppmのMnを用いた(元々は27pp
mを用いている)外は、実験例5を再び繰り返した。エ
ステル交換時間は82分、重縮合時間は85分であり、
合計時間は167分であった。この実験は、6重量%以
下のDAを用いるならば、250mmHg程度の初期の段階
でDAを加えることができることを示す。6% by weight of TA was added at 250 mmHg (during decompression), and 60 ppm of Mn was used (originally 27 pp).
Experimental Example 5 was repeated again. The transesterification time is 82 minutes, the polycondensation time is 85 minutes,
Total time was 167 minutes. This experiment shows that if less than 6% by weight of DA is used, the DA can be added at an early stage on the order of 250 mmHg.
【0069】したがって、本発明によって、上記に示し
たような目的、意向及び有利性を十分に満足する触媒
系、及びかかる触媒系を用いてジカルボン酸の低級ジア
ルキルエステル及びグリコールからポリエステルを製造
する方法が提供されたことは明らかである。本発明を特
定の態様に関して説明したが、多くの置換、修正及び変
更が当業者には明らかであることは明白である。したが
って、かかる置換、修正及び変更のすべてが本発明の精
神及び範囲に包含される。本発明の実施態様は以下の通
りである。 1. ジカルボン酸の低級ジアルキルエステル及びグリ
コールからポリエチレンテレフタレートをベースとする
ポリエステルポリマーを製造する方法であって、以下の
工程: (a) ジカルボン酸の低級ジアルキルエステルとグリコー
ルとを、好適な温度及び圧力において、かつ有効量のマ
ンガン及びリチウム触媒の存在下で、約1.4/1〜約
2.5/1のモル比でエステル交換反応によって反応さ
せてアルコール及びモノマーを得; (b) 該エステル交換中に該アルコールを除去して該モノ
マーの収率を向上させ; (c) 重縮合を開始するのに十分な減圧に圧力を減少さ
せ;そして (d) 好適な温度及び圧力において、かつ有効量のアンチ
モン触媒の存在下で、重縮合によって該モノマーを重合
し、減圧段階の最終段階中に又はその後に、ポリエステ
ルを製造する重縮合の速度を増加させるのに十分な有効
量のジカルボン酸を加える: 工程を含むことを特徴とする前記方法。 2. 該重縮合反応中にもコバルトが有効量存在する上
記第1項に記載の方法。 3. 該マンガン、リチウム及びコバルトが酢酸塩の形
態であり、該アンチモンが酸化物の形態である上記第2
項に記載の方法。 4. 該ポリエチレンテレフタレートをベースとするポ
リエステルポリマーの期待収量を基準として、該マンガ
ンが約10ppm〜約150ppmの範囲で存在し、該コバル
トが約10ppm〜約40ppmの範囲で存在し、該リチウム
が約50ppm〜約250ppmの範囲で存在し、該アンチモ
ンが約200ppm〜約400ppmの範囲で存在する上記第
2項に記載の方法。 5. 該エステル交換反応が実質的に終了した後、又は
該重縮合反応中に、有効量の封鎖剤(sequestering agen
t)を加えることによって該マンガンを封鎖する上記第4
項に記載の方法。 6. 該封鎖剤が多価リン化合物である上記第5項に記
載の方法。 7. 該エステル交換反応を、約150〜約250℃の
温度範囲及び略大気圧で行う上記第1項に記載の方法。 8. 該減圧段階によって圧力を約3mmHg未満に減少
し、該重縮合反応の温度を約255〜約310℃の範囲
に上昇させる上記第1項に記載の方法。 9. 該有効量のジカルボン酸を、該減圧段階中であっ
て減圧が約250mmHg以下になった後に加える上記第8
項に記載の方法。 10. ジカルボン酸の有効量が、該ポリエチレンテレ
フタレートをベースとするポリマーの期待収量を基準と
して6.0重量%未満である上記第9項に記載の方法。 11. 該ジカルボン酸が、次式: O O ‖ ‖ HO−C−(CH2)x−C−OH (式中、x>2である)のもの、例えば、コハク酸、グ
ルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼ
ライン酸、セバシン酸及びフマール酸;並びに、フタル
酸、イソフタル酸及びテレフタル酸のようなベンゼン及
びナフタレンのジカルボン酸;並びに、トリメリット酸
及びトリメシン酸のようなベンゼン及びナフタレンのト
リカルボン酸;並びにこれらの混合物からなる群から選
択されるものである上記第10項に記載の方法。 12. 該ジカルボン酸を固体形態で加える上記第9項
に記載の方法。 13. 該ジカルボン酸をグリコールとのスラリー形態
で加える上記第9項に記載の方法。 14. グリコール/低級ジアルキルエステルのモル比
が約1.6/1〜約1.8/1である上記第1項に記載
の方法。 15. グリコール/低級ジアルキルエステルのモル比
が約1.6/1未満である上記第1項に記載の方法。 16. 該エステル交換及び重合段階を有効量のチタン
触媒の存在下に行う上記第15項に記載の方法。 17. 該低級ジアルキルエステルが、ジメチルテレフ
タレート、ジメチルイソフタレート、ジエチルテレフタ
レート、ジエチルイソフタレート、ジプロピルテレフタ
レート、ジプロピルイソフタレート、ジブチルテレフタ
レート、ジブチルイソフタレート、ジメチルナフタレー
ト及びこれら2種以上の混合物からなる群から選択され
る上記第1項に記載の方法。 18. 該グリコールが、エチレングリコール、ジエチ
レングリコール、ポリエチレングリコール、エチレング
リコールとプロパンジオールとの配合物、エチレングリ
コールとブタンジオールとの配合物、及びこれら2種以
上の混合物からなる群から選択される上記第1項に記載
の方法。 19. 上記第1項に記載の方法によって得られるポリ
エチレンテレフタレートポリマー。Thus, according to the present invention, a catalyst system which fully satisfies the objects, aims and advantages set forth above, and a process for producing polyesters from lower dialkyl esters of dicarboxylic acids and glycols using such a catalyst system. It is clear that was provided. Although the invention has been described with respect to particular embodiments, it is evident that many substitutions, modifications and changes will be apparent to those skilled in the art. Therefore, all such substitutions, modifications and alterations are included in the spirit and scope of the present invention. The embodiments of the present invention are as follows. 1. A process for producing a polyester polymer based on polyethylene terephthalate from a lower dialkyl ester of a dicarboxylic acid and a glycol, comprising: (a) combining a lower dialkyl ester of a dicarboxylic acid and a glycol at a suitable temperature and pressure; And in the presence of an effective amount of a manganese and lithium catalyst by transesterification in a molar ratio of about 1.4 / 1 to about 2.5 / 1 to obtain an alcohol and a monomer; (b) during said transesterification (C) reducing the pressure to a reduced pressure sufficient to initiate polycondensation; and (d) at a suitable temperature and pressure and at an effective amount of The monomer is polymerized by polycondensation in the presence of an antimony catalyst to produce a polyester during or after the final stage of the vacuum stage. Polycondensation to increase the engagement of the speed of the addition of dicarboxylic acid sufficient effective amount of: said method characterized by comprising the step. 2. The method of claim 1 wherein an effective amount of cobalt is present during said polycondensation reaction. 3. The manganese, lithium and cobalt are in the form of acetate, and the antimony is in the form of oxide;
The method described in the section. 4. Based on the expected yield of the polyethylene terephthalate-based polyester polymer, the manganese is present in the range of about 10 ppm to about 150 ppm, the cobalt is present in the range of about 10 ppm to about 40 ppm, and the lithium is present in the range of about 50 ppm to about 50 ppm. The method of claim 2 wherein the antimony is present in the range of about 200 ppm to about 400 ppm. 5. After the transesterification reaction is substantially completed or during the polycondensation reaction, an effective amount of a sequestering agent (sequestering agen
the fourth of which blocks the manganese by adding
The method described in the section. 6. 6. The method according to the above item 5, wherein the blocking agent is a polyvalent phosphorus compound. 7. The method of claim 1 wherein said transesterification is carried out in a temperature range from about 150 to about 250C and at about atmospheric pressure. 8. The method of claim 1 wherein said pressure reducing step reduces pressure to less than about 3 mm Hg and raises the temperature of said polycondensation reaction to a range from about 255 to about 310 ° C. 9. Adding said effective amount of dicarboxylic acid during said depressurizing step and after the depressurized pressure is below about 250 mmHg.
The method described in the section. 10. The method of claim 9 wherein the effective amount of dicarboxylic acid is less than 6.0% by weight based on the expected yield of the polyethylene terephthalate-based polymer. 11. The dicarboxylic acid is of the following formula: OO ‖ HO-C- (CH 2 ) x -C-OH (where x> 2), for example, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimerine Acids, suberic, azelaic, sebacic and fumaric acids; and benzene and naphthalene dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid; and benzene and naphthalene tricarboxylic acids such as trimellitic acid and trimesic acid Item 11. The method according to Item 10, wherein the method is selected from the group consisting of acids; and mixtures thereof. 12. 10. The method of claim 9 wherein said dicarboxylic acid is added in solid form. 13. The method of claim 9 wherein said dicarboxylic acid is added in the form of a slurry with glycol. 14. The method of claim 1 wherein the glycol / lower dialkyl ester molar ratio is from about 1.6 / 1 to about 1.8 / 1. 15. The method of claim 1, wherein the glycol / lower dialkyl ester molar ratio is less than about 1.6 / 1. 16. 16. The process of claim 15 wherein said transesterification and polymerization steps are performed in the presence of an effective amount of a titanium catalyst. 17. The lower dialkyl ester is selected from the group consisting of dimethyl terephthalate, dimethyl isophthalate, diethyl terephthalate, diethyl isophthalate, dipropyl terephthalate, dipropyl isophthalate, dibutyl terephthalate, dibutyl isophthalate, dimethyl naphthalate and a mixture of two or more of these. A method according to claim 1, which is selected. 18. The above-mentioned item 1, wherein the glycol is selected from the group consisting of ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, a blend of ethylene glycol and propanediol, a blend of ethylene glycol and butanediol, and a mixture of two or more thereof. The method described in. 19. 2. A polyethylene terephthalate polymer obtained by the method according to the above item 1.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ボビー・ニール・ファー アメリカ合衆国サウス・カロライナ州フ ォート・ミル,カロライナ・エーカーズ 2140 (56)参考文献 特開 平1−275628(JP,A) 特公 昭58−55974(JP,B2) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing the front page (72) Inventor Bobby Neil Far, Carolina Acres, Fort Mill, South Carolina, USA 2140 (56) References JP-A-1-275628 (JP, A) 58-55974 (JP, B2)
Claims (3)
及びグリコールからポリエチレンテレフタレートをベー
スとするポリエステルポリマーを製造する方法であっ
て、以下の工程: (a)ジカルボン酸の低級ジアルキルエステルとグリコ
ールとを、該グリコール/該エステルのモル比約1.4
/1〜約2.5/1で、好適な温度及び圧力において、
かつ該ポリエチレンテレフタレートをベースとするポリ
エステルポリマーの期待収量を基準として、10ppm〜
150ppmのマンガン及び50ppm〜250ppmのリチウ
ムの存在下で、エステル交換反応によって反応させてア
ルコール及びモノマーを得; (b)該エステル交換中に該アルコールを除去して該モ
ノマーの収率を向上させ; (c)重縮合を開始するのに十分な減圧に圧力を減少さ
せ; (d)好適な温度及び圧力において、かつ該ポリエチレ
ンテレフタレートをベースとするポリエステルポリマー
の期待収量を基準として、200ppm〜400ppmのアン
チモンの存在下で、重縮合によって該モノマーを重合
し;次いで(e)減圧段階の最終段階中又はその後に、ポリエステ
ルを製造する重縮合の速度を増加させるのに、用いる低
級ジアルキルエステル量を基準として十分な有効量のジ
カルボン酸を加える工程を含み、 但し、ジカルボン酸を減圧降圧中に添加する場合には、
ジカルボン酸の量は、用いる低級ジアルキルエステル量
を基準として0.5〜6重量%であり、 ジカルボン酸を減圧段階の後に添加する場合には、ジカ
ルボン酸の量は、用いる低級ジアルキルエステル量を基
準として1.0〜1.5重量%である ことを特徴とする
前記方法。1. A process for producing a polyester polymer based on polyethylene terephthalate from a lower dialkyl ester of a dicarboxylic acid and a glycol, comprising the following steps: (a) combining a lower dialkyl ester of a dicarboxylic acid with a glycol; / The molar ratio of the ester is about 1.4
/ 1 to about 2.5 / 1 at a suitable temperature and pressure,
And 10 ppm to 10% based on the expected yield of the polyester polymer based on the polyethylene terephthalate.
Reacting by transesterification in the presence of 150 ppm manganese and 50 ppm to 250 ppm lithium to obtain alcohol and monomer; (b) removing the alcohol during the transesterification to improve the yield of the monomer; (C) reducing the pressure to a reduced pressure sufficient to initiate polycondensation; (d) at a suitable temperature and pressure and based on the expected yield of the polyethylene terephthalate-based polyester polymer, from 200 ppm to 400 ppm. Polymerizing the monomer by polycondensation in the presence of antimony; then (e) during or after the final stage of the vacuum stage, the polyester
Used to increase the rate of polycondensation to produce
A sufficient effective amount of dialkyl ester based on
Including a step of adding a carboxylic acid, provided that the dicarboxylic acid is added during reduced pressure reduction,
The amount of dicarboxylic acid depends on the amount of lower dialkyl ester used.
0.5 to 6% by weight based on the weight of the dicarboxylic acid.
The amount of rubonic acid is based on the amount of lower dialkyl ester used.
The above-mentioned method, wherein the amount is 1.0 to 1.5% by weight .
量のコバルトを存在させる請求項1記載の方法。2. The method according to claim 1, wherein an effective amount of cobalt is present in the polycondensation reaction step (d).
後、又は該重縮合反応中に、有効量の封鎖剤を加えるこ
とによって該マンガンを封鎖する請求項1記載の方法。3. The method according to claim 1, wherein the manganese is blocked by adding an effective amount of a blocking agent after the transesterification reaction is substantially completed or during the polycondensation reaction.
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---|---|---|---|---|
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US5623047A (en) * | 1995-03-28 | 1997-04-22 | Industrial Technology Research Institute | Catalytic compositions for the preparation of poly(ethylene terephthalate) with improved color |
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KR19990065399A (en) * | 1998-01-13 | 1999-08-05 | 구광시 | Manufacturing method of polyester with excellent gloss |
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---|---|---|---|---|
AT289391B (en) * | 1966-12-30 | 1971-04-26 | Alpine Chemische Ag | Process for the production of polyesters and copolyesters |
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US3511812A (en) * | 1968-10-23 | 1970-05-12 | Fmc Corp | Preparation of polyesters using cocatulyst of lithium amide an in transesterification reaction |
US3657180A (en) * | 1970-01-08 | 1972-04-18 | Goodyear Tire & Rubber | Slip agents for polyester film |
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FR2173075B1 (en) * | 1972-02-22 | 1976-09-10 | Eastman Kodak Co | |
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US3907754A (en) * | 1974-06-19 | 1975-09-23 | Eastman Kodak Co | Process and catalyst-inhibitor system for preparing synthetic linear polyester |
US3962189A (en) * | 1974-11-01 | 1976-06-08 | Eastman Kodak Company | Process and catalyst-inhibitor systems for preparing synthetic linear polyesters |
CA1057734A (en) * | 1974-11-01 | 1979-07-03 | Nicholas C. Russin | Process and catalyst-inhibitor systems for preparing synthetic linear polyesters |
DE2507776C2 (en) * | 1975-02-22 | 1983-09-22 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Rapidly crystallizing poly (ethylene / alkylene) terephthalate |
JPS5855974B2 (en) * | 1975-04-23 | 1983-12-13 | 帝人株式会社 | Polyester material |
US4010145A (en) * | 1975-05-12 | 1977-03-01 | Eastman Kodak Company | Process and catalyst inhibitor systems for preparing synthetic linear polyesters |
JPS5447797A (en) * | 1977-09-22 | 1979-04-14 | Hitachi Ltd | Preparation of polyester |
US4429306A (en) * | 1981-09-11 | 1984-01-31 | International Business Machines Corporation | Addressing system for a multiple language character generator |
US4501878A (en) * | 1984-01-30 | 1985-02-26 | Eastman Kodak Company | Process for the preparation of high molecular weight polyesters |
US4824930A (en) * | 1987-12-18 | 1989-04-25 | Celanese Fibers, Inc. | Polymerization process for the preparation of poly(butylene terephthalate) |
JP2593180B2 (en) * | 1988-04-27 | 1997-03-26 | 帝人株式会社 | Method for producing aromatic polyester |
-
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015125846A1 (en) * | 2014-02-20 | 2015-08-27 | 帝人株式会社 | Polyethylene-2,6-naphthalate composition with excellent blow moldability, and molded product thereof |
CN106029733A (en) * | 2014-02-20 | 2016-10-12 | 帝人株式会社 | Polyethylene-2,6-naphthalate composition with excellent blow moldability, and molded product thereof |
US10017629B2 (en) | 2014-02-20 | 2018-07-10 | Teijin Limited | Polyethylene-2,6-naphthalate composition with excellent blow moldability, and molded product thereof |
CN106029733B (en) * | 2014-02-20 | 2018-09-07 | 帝人株式会社 | The good poly- 2,6- (ethylene naphthalate)s composition of blow moldability and its molded product |
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